I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   9 ,   N o .   5 O c t o be r   20 1 9 ,   pp .   3633 ~ 3641   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v9 i 5 . pp3633 - 3 641             3633       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ I J E C E   1 . 2 5   GH z     3 . 3   GH z   b r o a d b a n d   s o l i d - st a t e   p o w e r   a m p l i f i e r   f o r   L   a n d   S   b a n d a p p l i c a t i o n s       M o h am e d   R i b ate 1 ,   R ac h i d   M an d r y 2 ,   Jam al   Zb i to u 3 ,   La r b i   El   A b d e l l ao u i 4 ,   A h m e d   E r r k i k 5 ,     M o h am e d   Lat r ac h 6   1 , 2 , 3 , 4 , 5 L M T E E ,   F S T   o f   S e t t a t ,   H a s s a 1 st   U ni v e r s i t y ,   M o r o c c o   6 M i c r o w a v e   G r o up  E S E O ,   F r a nc e       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   D e c   25 ,   201 8   R e v i s e A pr   9 ,   201 9   A c c e pt e A p r   20 ,   201 9       T he   r e s e a r c h   o f   a   s i ng l e   s t a g e   b r o a dba n d   s o l i d - s t a t e   po w e r   a m p l i f i e r   b a s e o A T F 13876   t r a ns i s t o r ,   w h i c o pe r a t e s   i n   t he   f r e qu e nc y   r a ng i ng   f r o m   1. 25   G H z   3 . 3   G H z   i s   pr e s e nt e d   i n   t hi s   pa pe r .   T o   a c hi e v e   t he   br o a dba n pe r f o r m a nc e   o f   t he   o pe r a t i ng   ba ndw i dt h,   a   m u l t i - s e c t i o qua r t e r   w a v e   i m pe d a nc e   t r a n s f o r m e r   a nd   a n   a pp r o xi m a t e   t r a ns f o r m a t i o o f   pr e v i o us l y   s y nt he s i z e d   l um p e d   e l e m e n t s   i nt o   t r a ns m i s s i o l i n e s   a r e   a do pt e d .   W i t ne a t l y   de s i g o f   br o a dba nd  m a t c hi ng   n e t w o r ks   a n b i a s i ng   c i r c ui t ,   e xc e l l e n t   m a t c hi ng   pe r f o r m a nc e s   a nd  u nc o ndi t i o na l l y   s t a bi l i t y   a r e   a c hi e v e o v e r     t he   w ho l e   o pe r a t i ng   ba ndw i dt h   w i t h   a   m a x i m um   g a i n   o f   17 . 2   dB .   T he   l a r g e   s i g na l   s i m ul a t i o s ho w s   t ha t   t he   p r o po s e c i r c ui t   r e a c he s   a   s a t ur a t e o ut pu t   po w e r   o f   18. 12   dB m   w i t h   a   m a xi m um   P A E   o f   27. 55%   a n a   1 - dB   c om pr e s s i o po i n t   a t   dB m   i npu t   po w e r   l e v e l .   C o ns i de r i ng   t h e   w i de   f r e que nc y   c ov e r a g e ,   t he   f e a t u r e s   o f   t h e   pr o po s e d   de s i g n   c o m pa r e s   f a vo r a bl y   w i t h   t he   c o nt e m po r a r y   s t a t e - of - t he - a r t .   Ke y w or d s :   B r o a db a n d   po w e r   a m pl i f i e r   G a A s   Im pe da n c e   m a t c h i ng   L   a n d   S   b a n ds   S o l i s t a t e   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h a m e d   R i b a t e ,   M e c h a n i c a l ,   E n e r gy ,   E l e c t r o n i c s   a nd  T e l e c o m m u n i c a t i o l a b o r a t o r y   (L M E E T ),   F a c ul t y   of   S c i e n c e s   a n d   T e c hn i que s ,   H a s s a n   1 st   U n i v e r s i t y ,     U n i v e r s i t y   Co m pl e x,   C a s a b l a n c a   R o a d,   K m   3. 5 ,   B . O   B o 577,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   E m a i l :   r i b a t e . m o ha m e d @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     In  t o da y ’s   c o m m uni c a t i o a ge ,   a l m o s t   e v e r y   c o m m u n i c a t i o de v i c e - b e   i t   a   ra d i o   o f   G l ob a l   S y s t e m   M ob i l e   (G S M ),   U n i v e r s a l   M o b i l e   T e l e c o m m u n i c a t i o n s   S y s t e m   (U M T S ),   L o n T e r m   E v o l ut i o (L T E ),   o r   a   de v i c e   of   W o r l dw i de   I n t e r o pe ra b i l i t y   f o r   M i c r o w a ve   A c c e s s   (W i M A X ) ,   W i - F i   o B l ue t o o t h - h a s   s o m e   s o r t   o t r a n s c e i v e r ,   a n i nh e r e nt l y   a   pow e r   a m p l i f i e r   o pe ra t i n i o n e   of   t h e   f o l l ow i n b a n ds   (de f i n e b y   IE E E   S t a n d a r 521 - 19 84):   L - S - C - X   o r   K u   B a n ds .   [1 - 5].     T h e r e f o r e ,   i R a di o   F r e que n c y   (R F a n d   m i c r o w a v e   e l e c t r oni c s   c i r c ui t s ,   t h e   po w e r   a m p l i f i c a t i o i s   o n e   of   t h e   m o s t   c r i t i c a l   a nd  e s s e n t i a l   c i r c ui t   f u n c t i o n s   [6 - 8] ,   pl a y i n a   ke y   r o l e   i n   t h e   r e a l i z a t i o n   o f   m a n y   RF   a n m i c r o w a ve   s y s t e m s ,   a m o n w h i c h ,   a v i o n i c s ,   i n d uc t i o h e a t i n g,   m a g n e t i c   r e s o n a n c e   i m a gi ng  (M R I),   m e di c a l   m i c r o w a v e   i m a gi ng  a n d   r a da a p pl i c a t i o n s   r e p r e s e n t   j us t   a   f e w   e xa m pl e s   [9 - 11] .     G i v e n   s uc e n o r m o us l y   di v e r s i f i e f i e l ds ,   R F   P o w e r   A m pl i f i e r   (P A s pe c i f i c a t i o n s   m a y   s i g n i f i c a n t l y   di ff e r   i n   o pe ra t i ng,   de s i g n   a n d   t e c hn o l o gi c a l   r e qui r e m e n t s .   A s   a   r e s ul t ,   a   b r o a d   a s s o r t m e n t   o f   P A   r e a l i z a t i o n s   r e s ul t s   f r o m   m i c r o w a ve   h e a t i n t ub e s   t o   a m p l i f i e r s   c o m po s i n g   h y pe r t h e rm i a   s y s t e m s ,   a n f r o m   t r a v e l l i n g   w a v e   t ub e s   a m pl i f i e r s   i s a t e l l i t e   p a y l o a ds   t o   s o l i d - s t a t e   a m p l i f i e r s   f o r   pe r s o n a l   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   ha n ds e t s   [12 - 1 6 ].   R e ga r dl e s s   o f   i t s   p h y s i c a l   c o n f i gura t i o n,   a l l   R F   P A s   ha v e   i c o m m o t h e   de f i ni n g   c ha ra c t e ri s t i c   o i n c r e a s i ng   t h e   po w e r   l e v e l   of   t h e   s i g na l   a t   i t s   i n pu t   up   t o   a   p re de f i n e l e v e l   a t   i t s   o ut pu t ,   i a   g i v e n   f r e que n c y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   5 O c t o b e r   2019   :     36 33   -   3641   3634   b a n d .   O o t h e h a nd,   t h e   P A   de s i g n   r e q u i r e s   a a c c u ra t e   a c t i v e   d e v i c e - m o s t l y   a   R a di o   F r e que n c y   T r a n s i s t o r   - ,   s t a b i l i t y   i o pe r a t i o n,   i m pe d a n c e   m a t c hi n g   t e c hni que   t ha t   de pe nds   o n   t h e   o pe r a t i ng  f r e que n c y   b a n d ,   a n d   a   s i m pl e   c o n f i gu ra t i o n   f o r   p ra c t i c a l   r e a l i z a t i o n   p u r po s e .   T h e   a c t i v e   de v i c e   b i a s   c o n di t i o n s - t ha t   a r e   c o m m o n l y   di f fe r e n t   f o e ff i c i e n c y   o r   l i n e a ri t y   i m p r o ve m e n t     de pe n d   o t h e   a c t i v e   de v i c e   t e c h n o l o gy   a n d   t h e   o pe r a t i n g   c l a s s   o f   t h e   P A   [17 - 18 ].   Co n s e que n t l y ,   t h e   P A   de s i g n   i s   a   r e s ul t   o f   a   t ra de - o ff ,   t ry i n t o   a c c o m pl i s h   s e v e r a l   c o n f l i c t i n g   r e qui r e m e nt s   s uc h   a s :   b r o a d   b a ndw i dt h   v s   g a i n,   hi g o ut put   po w e r   v s   l o w   di s t o r t i o n ,   o l i n e a r i t y   vs   e ff i c i e n c y .   L i ke w i s e ,   t h e   de s i g n   a pp r o a c de pe n ds   o n   t h e   a v a i l a b l e   t e c hn o l o gy   of   t h e   a c t i v e   de v i c e ,   t h e   o pe r a t i n f r e que n c y   b a n d ,   a ppl i c a t i o n   r e qu i r e m e n t s   ( m o dul a t e CW   o pul s e s i g n a l ;   m o b i l e ,   f i xe o r   s a t e l l i t e   c o m m u ni c a t i o n s ,   e t c . )   a n d   m a n y   o t h e f a c t o r s .     H ow e ve r ,   f o r   m a n y   m i c r o w a ve   a ppl i c a t i o n s   t ha t   r u nni ng  i n   L   a n d   S   b a n ds   s uc a s   S R A N   (S i n gl e   R a d i o   A c c e s s   N e t w o r k)  f o r   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n,   w o ul i t   n o t   b e   b e t t e r   i f   w e   ha o n e   P A   t ha t   c a c o ve r   a t   t h e   s a m e   t i m e   2G ,   3G   a n d   4G   b a n dw i dt h s ?   S uc de v i c e   i s   t h e   B r o a db a n d   P o w e A m p l i f i e (P B A )   w h i c h   c a s i g ni f i c a nt l y   r e duc e   t h e   h a rdw a r e   r e s e a r c h   &   de v e l o c o s t s   due   t o   t h e   c o m pa t i b i l i t y   fo r   t h e   o l a n d   n e w   w i r e l e s s   s t a n d a r ds   [ 19].   In de e d,   t h e   n e e d   f o r   b r o a d   b a n dw i dt b e s i de s   o f   t h e   i n c r e a s i n g   de m a n d   f o hi g h e da t a   ra t e s   a r e   t h e   m a i n   d ri v e r   i t h e   B P A   de s i g n .   A s   a   r e s ul t ,   t h e   B P A   i m pl e m e nt a t i o n   a nd  a r c hi t e c t u r e   h a s   e xpa n de t c o r r e l a t e   t hr o ug t h e   e v e r   c h a ngi n g   a ppl i c a t i o n   r e qu i r e m e n t s ,   l a t t e rl y   w i t h   t h e   e xt e n s i v e   a do pt i o n   o f   D o h e rt y   c o n f i gur a t i o n   i o r de t o   i m p r o v e   t h e   b a c k - of f   e ff i c i e n c y   i n   l i n e a a p pl i c a t i o n s ,   m a i nl y   i n   t h e   b a s e   s t a t i o n s   [2 0],   b ut   t hi s   c o n f i gu r a t i o n   s h o w s   s o m e   l i m i t a t i o i t e r m   o f   pe r fo r m a n c e   w h e n   t h e   b a n dw i dt r e qui r e s   m o r e   t ha n   o c t a v e .   U t o   pr e s e n t ,   m a n y   de s i gn   a n d   re a l i z a t i o n   o f   B P A s   h a v e   be e n   i m p l e m e n t e us i ng  v a r i o us   c i r c ui t   t o po l o gi e s   s uc h   a s   b a l a n c e c o n f i gu ra t i o n s   o r   d i s t r i b u t e d   s t r uc t u r e s   w i t h   s e v e r a l   m a t c hi n g   t e c hn i q ue s   i n c l u di n g   s h u nt   o s e ri e s   r e s i s t i v e   f e e db a c k,   r e a c t i v e / r e s i s t i v e   m a t c h i n g   a n d   r e a c t i v e   f i l t e s y n t h e s i s   [21] .   T h e   B P A s   t ha t   p u r e l y   r e a c t i v e l y   m a t c h e us e s   l um pe i n duc t o r s   a n c a pa c i t o r s   o r   t r a n s m i s s i o n   l i n e s   w i t h i i t s   r e a c t i v e   m a t c h i n g   c i r c ui t s   a t   t h e   i n pu t   a n o ut p ut   of   t h e   a c t i v e   de v i c e .   T hi s   t e c hni que   s h o w s   goo d   n o i s e   f i gu r e   a nd  po w e r   pe r f o r m a n c e ,   w h e r e a s   i t   gi v e s   a   m o de r a t e   b a ndw i dt h .   T h e   r e a c t i v e / r e s i s t i v e   m a t c hi n g   c i r c ui t s   p r e s e nt   w e a po i n t s   i n   r e qu i r i ng  m o r e   m a t c hi n g   e l e m e n t s   t o   i m pl e m e n t   b r o a db a n d   b a ndw i dt h   a n d   s h o w s   poo r   V S W R   a n g a i f l a t n e s s .     T h i s   w o r i n t r o duc e s   a   n o v e l   a n s i m p l e   B P A   c o n f i gura t i o w h i c h   c o v e r   t h e   m a i n s t r e a m   s t a n da rds   r u nni n g   i n   L   a n S   b a n ds   f r o m   1. 25  G H z   t o   3. 3   G H z .   I n   o r d e r   t o   a c h i e v e   t h e   b r o a db a n pe r f o r m a n c e s   of   t h e   pr o po s e B P A ,   w e   a do pt   t w o   b r o a db a n d   m a t c h i ng  t e c hni que s   w h i c a r e   a   m u l t i - s e c t i o qua rt e r   w a v e   i m pe da n c e   t ra n s f o r m e a nd  a a p p r o xi m a t e   t ra n s f o r m a t i o o f   pr e v i o us l y   de s i gn e l um pe e l e m e nt s   i nt t r a n s m i s s i o l i n e s .   T h e   p r o po s e B P A   i s   b a s e o n   A T F 138 76  w hi c i s   a   G a A s   t ra n s i s t o r,   a n d   i m pl e m e nt e o n   F R s ub s t ra t e .   T h i s   p a pe r   i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   In  s e c t i o n   2 ,   t h e   p r o po s e B P A   c i r c ui t   de s i g i s   p r e s e n t e i n c l udi ng  t h e   de pl o y e b r o a db a n m a t c hi n t e c hn i que s   a n d   t h e   s y n t h e s i z e b i a s i n c i r c ui t .   T h e   s i m u l a t i o r e s ul t s   a r e   p r e s e n t e d   i s e c t i o n   3 ,   a n d   f i n a l l y ,   t h e   c o n c l ud i n g   r e m a r ks   a r e   s u m m a r i z e i n   s e c t i o 4 .       2.   TH E   P R O P O S ED   B R O A D B A N D   P O WER   A M P LI F I ER   C I R C U I D ES I G N   R e ga r dl e s s   o f   i t s   c l a s s i f i c a t i o a s   b r o a db a nd,   n a rr o w b a n d,   h i gh  e f f i c i e n c y ,   l ow   n o i s e ,   h i g h   po w e r   o o t h e r w i s e ,   t h e   t a s k   o f   a   R F   po w e r   a m pl i f i e i s   t o   i n c r e a s e   t h e   po w e r   l e v e l   o f   t h e   s i g na l   a t   i t s   i nput   up   t o   a   pr e de f i n e l e v e l   a t   i t s   o ut put   i a   g i v e n   f r e que n c y   b a n d ,   i n   o t h e r   w o r ds ,   p r o v i di n a   f i n i t e   po s i t i v e   po w e r   g a i a t   t h e   o pe ra t i n b a n dw i dt h.   H ow e v e r ,   t h e   B P A   de s i gn   i s   b a s i c a l l y   t h e   r e s ul t   o f   a   t r a de - of f ,   t r y i n t o   s a t i s fy   a   b r o a a nd  o f t e c o n f l i c t i n g   r e qui r e m e nt s   i n c l udi ng  b ut   no t   l i m i t e t o   b r o a b a n dw i dt v s   po w e r   ga i n ,   hi g o ut put   po w e r   v s   l o w   di s t o r t i o o l i n e a r i t y   v s   e f f i c i e n c y .   R e fe rr i n g   t o   F i gu r e   1 ,   t h e   s i m pl e s t   s i ngl e   s t a ge   m i c r o w a ve   pow e r   a m p l i f i e c o n s i s t s   o f   a   s i n g l e   a c t i v e   de v i c e ,   c o n n e c t e t hr o ug a i n pu t   a n d   o ut pu t   m a t c hi n g   c i r c ui t s   t o   a   s o ur c e   a n d   l o a r e s pe c t i v e l y ,   ha v i ng  t h e   s y s t e m   c h a r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 0 ,   a nd  D s u ppl i e t hr o ug a   D b i a s   c i r c ui t .   A f t e r   a c c ur a t e   a c t i v e   de v i c e   i s   c h o s e n ,   t h e   s ub s e que n t   s t e r e s i de s   i t he   a do pt i o o f   t h e   p r e l i m i na r y   P A   a r c h i t e c t u r e   r e qui r e d   t o   a c c o m pl i s t h e   de s i g n   s pe c i f i c a t i o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       1. 25   G H z     3. G H z   br oadband   s ol i d - s t at e   pow e r   am pl i f i e r   …  ( Moham e d   R i bat e )   3635       F i gu r e   1 .   S i ngl e - s t a ge   m i c r o w a v e   pow e r   a m pl i f i e b l o c di a gra m       2. 1 .     Bi as i n g   c i r c u i d e s i gn   A t   hi g f r e que n c y ,   t h e   a c t i v e   de v i c e   pe r f o r m a n c e   de pe n ds   s i g ni f i c a n t l y   o t h e   D b i a s i n c o n di t i o n s ,   a s   a   c o n s e que n c e ,   t h e   b i a s i ng  c i r c ui t s   de s i g i s   a n   i m po r t a n t   p a r t   o f   pow e r   a m pl i f i e de s i g n ,   a n m us t   b e   s y n t h e s i z e n e a t l y   t o   a vo i l o w   f r e que n c y   o s c i l l a t i o n s   du e   t o   l o w   s ubs t r a t e   r e s i s t i v i t y ,   hi g h   c a p a c i t a n c e   a n hi g h   de v i c e   ga i n,   a s   w e l l   a s   t o   c o n t r i b ut e   a   g r e a t   de a l   t o   t h e   pe r f o rm a n c e   a n d     t h e   s t a b i l i t y   of   t h e   w h o l e   po w e r   a m p l i f i e c i r c ui t .     T h e r e   a r e   s e v e r a l   s c h e m e s   a v a i l a b l e   t o   p r o v i de   a   p r o pe D C   b i a s i ng   c o n di t i o f o r   a   po w e r   a m pl i f i e r.   In  t hi s   w o r k,   t h e   b i a s i n c i r c u i t r y   i s   r e a l i z e by   us i n g   a R F   c h o ke   t e r m i na t e b y   a   ra di a l   l i n e   s e c t i o a s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .   T h e   a c t i v e   de v i c e   of   t h e   p r o po s e B P A   i s   s uppl i e w i t h   a   s i n g l e   s uppl y   vo l t a ge   V CC  o + 4V .   T h e   R F   c h o ke   r o l e   i s   t o   p r e v e n t   t h e   m i c r o w a v e   s i gna l   f r o m   l e a ki n g   i nt o   t h e   b i a s   po rt .   T hi s   b i a s i n g   s c h e m e   i s   s m a l l e r   i n   s i z e   a n d   p r o v i de s   be t t e b a ndw i dt h   t h a t   λ / 4   o pe n   c i r c ui t e s t ub .   I n   a dd i t i o n,   it   b e c o m e s   a n   i n t e g ra t e p a rt   o f   t h e   po w e r   a m p l i f i e c i r c ui t r y .           F i gu r e   2 .   B i a s i n c i r c u i t   f o r   t h e   p r o po s e B P A       2. 2 .     Br o ad b an d   m atc h i n c i r c u i ts   d e s i gn   O w i n g   t o   t h e   b r o a db a n d   de s i g a pp r o a c h,   t h e   b r o a db a n d   i m pe da n c e   m a t c hi n g   c i r c ui t s   a r e   us ua l l y   di f f i c ul t   a nd  t e di o us   t o   de s i g n .   T h us ,   i t   t a ke s   a   m a j o r   p a r t   i t h e   de s i g p r o c e s s   of   t h e   o v e r a l l   B P A   c i r c ui t r y .   In  ge n e r a l ,   t h e   a c t i v e   de v i c e   i s   m i s m a t c h e d   w i t t h e   l o a d   a n s o ur c e   i m pe da n c e s ,   a n d   t hi s   l e d   t o   t h e   l o s s   of  R F   e n e r gy ,   b e c a us e   t h e   R F   po w e r   a v a i l a b l e   f r o m   t h e   s o ur c e   i s   n o t   p r o pe r l y   de l i v e r e t o   t h e   l o a d .     T o   r e s o l v e   t h i s   m i s m a t c h,   a a c c u r a t e   m a t c h i n g   c i r c ui t   s h o ul b e   de s i gn e a t   t h e   i nt e r f a c e   b e t w e e n   t w o   s e c t i o n s   ha v i ng  m i s m a t c h e i m pe da n c e s ,   i f   n o t ,   a   po rt i o o f   t h e   e l e c t ri c a l   s i g n a l   p r o pa g a t e i n s i de   t h e   P A   c i r c ui t   w i l l   b e   r e f l e c t e d.   In  a   b r o a s e n s e ,   t o   p r o v i de   a   m a x i m u m   po w e r   t ra n s f e r   o f   t h e   R F   po w e r   f r o m   t h e   i nput   po r t   t o   R F   t r a n s i s t o r,   f r o m   t h e   R F   t r a n s i s t o t o   t h e   o ut put   po rt ,   o r   b e t w e e n   de v i c e s ,   a   m a t c h i n g   c i r c ui t   t h a t   t r a n s f o r m s   a   gi v e m i s m a t c h e i m pe da n c e   i n t o   a   de s i r e i m pe d a n c e   m us t   b e   s y n t h e s i z e d.   T h e r e   a r e   s e v e r a l   m a t c hi n g   t e c hni que s   t h a t   c a b e   us e t o   a c c ur a t e l y   de s i gn   m a t c hi n g   n e t w o r k (M N s ),   a   c r uc i a l   r e qui r e m e nt   f o r   s uc c e s s f ul   BP A s   de s i gn ,   b ut   t h e   s e l e c t i o n   o f   t h e   a pp r o pri a t e   t e c hni que   m i g ht   n o t   a l w a y s   b e   c l e a r .   H ow e v e r ,   i n   t h e   de s i g p r o c e s s   o f   M N s ,   t h e   f o l l ow i n g   pa ra m e t e r s   m us t   b e   c o n s i de r e d:   f r e que n c y   b a n dw i dt h ,   c i r c ui t r y   c o m pl e xi t y   a n d   e a s e   o f   i m pl e m e n t a t i o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   5 O c t o b e r   2019   :     36 33   -   3641   3636   In  t hi s   w o r k,   w e   c o m b i n e   a   v a r i e t y   of   m a t c h i n g   t e c hni que s   i n   o r de r   t o   r e a c h   t h e   b r o a db a nd  pe r f o r m a n c e   o f   t h e   p r o po s e m a t c h i ng  c i r c ui t s .   T h e   f i r s t   t e c hn i que   us e i s   t h e   B i n o m i a l   T ra n s f o r m e r ,   w h i c i s   a   m u l t i - s e c t i o n   qua rt e w a v e   t ra n s f o r m e t ha t   t ra n s f o r m s   t h e   l o a d   i m pe da n c e   Z L   t o   t h e   c ha r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e   o f   t h e   f e e l i n e   Z 0 ,   by   us i n d i s c r e t e   s e c t i o n s   o f   t ra n s m i s s i o n   l i n e s   h a v i n g   di s s i m i l a r   c ha r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e s ,   b ut   t h e   s a m e   e l e c t r i c a l   l e n gt h,   β l = θ .   Co m m o nl y ,   t h e   e l e c t r i c a l   l e n gt w i l l   b e   λ / 4   a t   t h e   b a n d   c e n t e f r e que n c y   f 0 .   T h e   s c h e m a t i c   o f   a   m ul t i - s e c t i o qu a r t e r   w a v e   t r a n s f o r m e r   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 .   W h i l e   F i gu r e   s h o w s   F o ur - S e c t i o n   b i n o m i a l   t r a n s f o r m e r .           F i gu r e   3 .   M u l t i - s e c t i o n   q ua rt e r - w a v e   t r a n s f o r m e r .   N   =   N um b e r   o f   s e c t i o n s           F i gu r e   4 .   F o ur - S e c t i o n   b i n o m i a l   t ra n s f o r m e r       A   s c h e m a t i c   di a g r a m   o f   a   f o ur - s e c t i o b i n o m i a l   t ra n s f o r m e i s   i l l us t r a t e i F i g u r e   4 .   T h e   i m pe da n c e s   o f   t h e   s e c t i o n s   c a n   b e   a p p r o xi m a t e l y   c a l c ul a t e a s :      + 1 = 2 = 2  0     W h e r e :     = ! ( ) ! !     (1)       a r e   t h e   b i n o m i a l   c o e ff i c i e n t s .   Z n   a n d   Z n+ a r e   t h e   i m pe da n c e s   of   t h e   n t h   a n ( n + 1 t s e c t i o n s   r e s pe c t i v e l y ,   a n    i s   t h e   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   a t   t h e   j u n c t i o n   b e t w e e n   Z n   a n d   Z n+ 1 .   E xc e pt i n g   a M M IC ,   i t   i s   ge n e ra l l y   di f f i c ul t   t o   i m p l e m e nt   a   m a t c h i ng  c i r c u i t   b a s e o l um pe d   e l e m e n t   o n   a   P CB .   T h us ,   t h e   s e c o n t e c hni que   us e i n   t h i s   w o r i s   a n   a pp r o xi m a t e   t ra n s f o r m a t i o o f   t h e   pr e v i o us l y   s y n t h e s i z e d   l u m pe e l e m e n t s   i n t o   t ra n s m i s s i o l i n e s ,   w h i c h   a r e   e a s y   t o   i m pl e m e n t   o n   a   P CB   s ub s t r a t e .   F i gu r e   5   s h o w s   a n   a pp r o xi m a t e   t ra n s f o r m a t i o o f   l um pe e l e m e n t s   i nt o   t ra n s m i s s i o n   l i n e s .           F i gu r e   5 .   Co n v e r s i o o f   l um pe e l e m e n t s   M N   i n t o   t ra n s m i s s i o n   l i n e s   M N     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       1. 25   G H z     3. G H z   br oadband   s ol i d - s t at e   pow e r   am pl i f i e r   …  ( Moham e d   R i bat e )   3637   T h e   s e r i e s   i n duc t o L   c a b e   c o n s i de r e d   a s   a   t ra n s m i s s i o l i n e   ha v i ng  c ha r a c t e r i s t i c   i m pe d a n c e   Z 1   a n l e n g t h   1 ,   w hi l e   t h e   s hu n t   c a pa c i t o r   C   c a n   b e   c o n s i de r e d   a s   t w o   pa r a l l e l   c o nn e c t e o pe n   t ra n s m i s s i o l i n e   s t ub s   w i t c ha r a c t e r i s t i c   i m pe da n c e   Z 2   a nd  2 .   T h e   a pp ro xi m a t e v a l ue s   o f   Z 1 1 ,   Z 2   a n d   2   c a n   b e   c a l c ul a t e d   a s :     1 = 1 t a n ( 1 )    (2)     X 2 = 2 2 t an ( 2 )    (3)     S i n c e   t h e   v a ri a b l e s   a r e   Z 1   a n d   1   i n   ( 2 ) ,   i t   i s   w o r t h   n o t i n t h a t   t h e r e   a r e   t w o   de gr e e s   of   f r e e d o m   i i m p l e m e nt i ng   t h e   v a l ue   o f   a i n d uc t o r .   I a ddi t i o n,   t h o s e   t w o   de gr e e s   o f   f r e e do m   a r e   a l s o   t rue     fo r   (3) .   By   us i n g   t h e   c o n c e pt s   m e n t i o n e a b ov e ,   t h e   p r o po s e B P A   s c h e m a t i c   i s   p r e s e nt e i n   F i gu r e   6 .       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S     3. 1 .     S tab i l i t c o n s i d e r ati o n s   A t   m i c r o w a ve   f r e que n c i e s ,   e v e r y   p ow e r   a m p l i f i e w i t po w e r   ga i n   c a b e   r e a dy   t o   o s c i l l a t e   by   a ppl y i n g   a e xt e rna l   po s i t i v e   f e e d b a c k.   T h e s e   o s c i l l a t i o n s   a re   due   t o   t h e   u na v o i da b l e   pa r a s i t i c   e f fe c t s   t ha t   a r e   us ua l l y   s uff i c i e n t   t o   p r o v i de   os c i l l a t i o n s   i f   c a r e   i s   n o t   t a ke n   i n   t h e   de s i g n   o f   t h e   po w e r   a m p l i f i e r s .   H ow e ve r ,   de s i gn   t e c hni que s   c a n   b e   de pl oy e t o   b ui l i n   c o n f i de n c e   o f   s t a b i l i t y .   F o r   B P A s ,   t h e   u n c o n di t i o na l   s t a b i l i t y   i s   m o r e   r e qui r e d   o ut   o f   b a n d   w h e r e   t h e r e   a r e   n o   s y s t e m   s pe c i f i c a t i o n s   o f   c o m po n e n t   i m pe da n c e s .           F i gu r e   6 .   T h e   p r o po s e B P A   s c h e m a t i c       T h e   u n c o n d i t i o n a l   s t a b i l i t y   i s   a c h i e v e w h e n   t h e   f o l l ow i n g   ( 4)   i s   v a l i d a t e d   [22] :     = 1 + | Δ | 2 | 11 | 2 | 22 | 2 2 | 12 21 | > 1     (4)     w h e r e   k   i s   t h e   R o l l e t   S t a b i l i t y   F a c t o r .   F r o m   a   p ra c t i c a l   s t a n dpo i n t ,   w h e >   1   a n d   S 22   <   1 ,   t h e   P A   c i r c ui t   i s   u n c o n di t i o n a l l y   s t a b l e .   N e ve r t h e l e s s ,   R o l l e t   S t a b i l i t y   f a c t o r   by   i t s e l f   i s   n o t   s uf f i c i e n t   t o   e n s u r e   s t a b i l i t y ,   a nd  a a ddi t i o na l   p a r a m e t e r   m us t   b e   f ul f i l l e d.   O n e   s uc pa ra m e t e r   i s   t h e   B o dw a y   s t a b i l i t y   f a c t o r   B 1   o r   s t a b i l i t y   m e a s ur e   w hi c m us t   b e   gr e a t e t ha z e r o .   B o dw a y   s t a b i l i t y   f a c t o r   i s   gi v e by   t h e   f o l l ow i n (5)  a n d   ( 6 ) :     1 = 1 + | 11 | 2 + | 22 | 2 | Δ | 2 > 0     (5)     Δ = 11 22 12 21     (6)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   5 O c t o b e r   2019   :     36 33   -   3641   3638   A s   w e   c a   s e e   i F i gu r e   7,   t h e   u n c o n di t i o na l l y   s t a b i l i t y   fo r   t h e   p r o po s e B P A   i s   e s t a b l i s h e o v e r     t h e   o pe r a t i n g   f r e que n c y .             F i gu r e   7 .   C u r v e s   of   r o l l e t   a n d   b o d w a y   f a c t o r s   v e r s us   f r e que nc y       3. 2 .     S m al l - s i gn al   an al ys i s     A t   hi g h   f r e que n c y ,   i t ’s   s o   d i f f i c ul t   t o   m e a s u r e   di r e c t l y   t h e   vo l t a ge   a nd  c u rr e n t s .   H ow e v e r ,   w i t h   a   r e s i s t i v e   t e r m i n a t i o n ,   t h e   s c a t t e r i n g   pa ra m e t e r s   (S - pa ra m e t e rs de f i n e f r o m   i n c i de n t   a nd  r e f l e c t e w a v e s   c a n   b e   m e a s ur e d.   B a s i c a l l y ,   S - pa ra m e t e r s   a r e   l i n e a c o m pl e c o e ff i c i e n t s   t h a t   de s c r i b e   t h e   b e ha v i o r   o f   a   t w o - p o r t   n e t w o r i t e r m s   o f   i nput   a n o ut p ut   r e f l e c t e w a v e s   a s   w e l l   a s   i nput   a nd  o ut put   i n c i de n t   w a v e s   a t   t h e   n e t w o r po rt s ,   w h e i t   i s   t e r m i n a t e o i t s   c ha r a c t e r i s t i c   i m p e da n c e   Z 0 .   T h e   s o u r c e   a n l o a i m pe da n c e s   us e i n   t h i s   w o r i s   50  Ω .   T h e   s i m ul a t e d   s m a l l   s i g na l   S - p a r a m e t e r s   a r e   s h o w n   i F i g ur e s   8   a n d   9.   T h a t   i t   c a b e   s e e ,   t h i s   B r o a db a n d   P A   ha s   a i n put   r e t u rn  l o s s   S 1 1   v a r i e s   b e t w e e n   a   m a x i m u m   v a l ue   o f   - 10   dB   a nd  a   m i n i m u m   v a l ue   of   - 17  dB ,   w h i l e   t h e   o ut put   r e t u rn   l o s s   S 22   c h a nge s   b e t w e e n   - 10  dB   a n - 2 dB .   It   a l s o   r e a c h e s   a n   e xc e l l e n t   r e v e r s e   i s o l a t i o o f   l e s s   t ha - 18   dB   o v e r   t h e   o pe ra t i n g   f r e que n c y   ra n gi ng  f r o m   1 . 25   G H z   t o   3 . 3   G H z .   W e   n o t e   t ha t ,   t h e   S 12   pa ra m e t e r e pr e s e nt s   t h e   i nt e rn a l   f e e db a c f r o m   t h e   o ut pu t   t o   t h e   i n pu t   o f   a   t w o - p o r t   c i r c ui t .   F r o m   a   p ra c t i c a l   s t a ndpo i n t ,   t h e   s m a l l e v a l ue   o f   S 12   t h e   g r e a t e i s   t h e   de gr e e   o f   s t a b i l i t y   a n d   i s o l a t i o b e t w e e n   t h e   o ut p ut   a n d   o ut put   o f   a   gi v e s t a ge .   F r o m   F i gur e   9 ,   t h e   po w e r   g a i S 21   c ha n ge s   b e t w e e n   a   m a x i m u m   v a l ue   o f   17. 2   dB   a n d   8 . 16   dB   o ve r   t h e   o pe r a t i ng  f re que n c i e s .     T h e   s m a l l   s i g na l   S - p a ra m e t e r s   s i m ul a t i o n   s h o w s   s a t i s fy i n g   a c h i e v e m e n t   i n   t e rm s   o f   m a t c h i ng  i m pe da n c e s ,   r e v e r s e   i s o l a t i o a n d   po w e r   ga i n   o v e r   a   w i de   b a n dw i dt f r o m   1. G H z   t o   3. G H z .   T h us ,   f o r   t h e   w h o l e   c i r c ui t ,   w e   c a c l e a r l y   a s s um e   t ha t   t h e   b r o a db a n i m pe da n c e s   m a t c h i ng  i s   f ul f i l l e d,   t h e   u n c o n d i t i o na l   s t a b i l i t y   i s   a c hi e v e w i t h   go o po w e r   g a i pe r f o r m a n c e   o v e r   t h e   e nt i r e   b a n dw i dt h.               F i gu r e   8 .   C u r v e s   of   i n p ut   a n d   o ut pu t   r e t u rn  l o s s   v e r s us   f r e que n c y     F i gu r e   9 .   C u r v e s   of   ga i n   a n d   r e v e r s e   t r a n s m i s s i o n   c oe ff i c i e n t   v e r s us   f r e que n c y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       1. 25   G H z     3. G H z   br oadband   s ol i d - s t at e   pow e r   am pl i f i e r   …  ( Moham e d   R i bat e )   3639   3. 3 .     Lar g e - s i gn a l   p e r fo r m an c e s   T h e   l a r ge - s i g na l   pe r f o r m a n c e s   o f   t h e   p r o po s e B r o a db a n d   P A   h a v e   b e e n   s i m u l a t e d   a t   2 . 115   G H z   w i t h   50   i n pu t   a n o ut pu t   l o a ds .   T h e   o ut pu t   po w e r   P o ut   gi v e n   b y   t h e   ( 7 )   i s   de f i n e a s   t h e   po w e r   de l i v e r e t o   t h e   e xt e rna l   l o a a t   a   s pe c i f i e f r e que n c y   f ,   o r   i a   f r e que n c y   b a nd  B   =   [f L ow ,   fH i gh ] .     = ( ) = 1 2 {  .  }     [  , ]     (7)     H ow e ve r ,   w hi l e   t h e   i n put   po w e r   i s   i n c r e a s e d ,   w e   ul t i m a t e l y   a c hi e v e   a   po i n t   w h e r e   t h e   o ut pu t   po w e r   c a n o   l o n ge r   ke e i n c r e a s i n g   l i n e a rl y   w i t t h e   i nput   po w e r .   T hi s   po i nt   i s   c a l l e d   t h e   1dB   c o m pr e s s i o po i n t ,   i n   w hi c h,   t h e   o ut pu t   po w e r   o f   a   P A   de v i a t e s   f r o m   t h e   l i n e a r e gi o by   - 1dB .   T h e   1dB   c o m pr e s s i o po i nt   i s   us ua l l y   us e t o   de f i n e   t h e   r a nge   o f   i n pu t   po w e r   l e v e l s   fo r   w hi c t h e   o ut pu t   po w e r   i s   l i n e a rl y   pr o po r t i o na l   t o   t h e   i n p ut   po w e r .   I o t h e w o r ds ,   i t   i s   us e t o   de f i n e   t h e   dy n a m i c   ra n ge   o f   P A s .   T h e   s i m u l a t e o ut p ut   po w e r   a nd   t h e   1dB   c o m pr e s s i o po i nt   a r e   de pi c t e d   i F i gu r e   1 0.   T h e   p r o po s e d   B P A   r e a c h e s   a   s a t u ra t e o ut pu t   po w e r   of   18. 12  dB m ,   t h us   l e a di ng  t o   64 . 86  m W ,   w i t a n   o ut p ut   1 dB  c o m pr e s s i o n   po i n t   o f   dB m   o f   i n put   l e v e l .   F r o m   e n e rge t i c   s t a n dpo i n t ,   a   po w e r   a m pl i f i e r   m a y   b e   r e ga rde a s   a   de v i c e   qua l i f i e t o   c o n v e r t   t h e   D po w e r   f r o m   s uppl i e s   i n t o   R F   pow e r   a t   a   s pe c i f i e f r e que n c y   o r   r a n ge   o f   f r e que n c i e s .   T h e   e ff e c t i v e n e s s   o t h i s   c o n v e r s i o p r o c e s s   i s   c o m m o nl y   e v a l ua t e by   m e a n s   o f   P ow e A dde E f f i c i e n c y   (P A E ),   w h i c i s   t h e   ra t i o   b e t w e e n   t h e   a d de po w e r   a n d   t h e   s u ppl i e D C   po w e r :     =   =       (8)     W h e r e :      = 1 ( )      (9)     F i gu r e   11  s h o w s   t h e   s i m u l a t e P o w e r   A dde E f f i c i e n c y   of   t h e   p r o po s e B P A .   A t   2. 115  G H z ,   t h i s   B P A   r e a c h e s   a   m a xi m um   P A E   o f   27. 55% .             F i gu r e   10 .   O u t pu t   po w e r   v e r s us   i nput   po w e r   w i t t h e   1dB   c o m pr e s s i o po i n t     F i gu r e   11 .   P A E   v e r s us   i n pu t   po w e r       In  T a b l e   1,   t h e   p r o po s e B r o a db a n d   P o w e r   A m p l i f i e a n d   t h e   s t a t e - of - t h e - a r t   B P A s   a r e   c o m pa r e d .   T o   a ut h o r ’s   b e s t   a c k n o w l e dge ,   w e   c a n   c l e a rl y   r e m a rk  t ha t   t h e   m a t c hi n t e c hni que s   de pl oy e i t hi s   w o r a r e   v e r y   s u ff i c i e n t   a n a l l o w s   t o   r e a c h   a   w i de   b a n dw i dt h.   By   c o m pa r i n g   t h e   s i m ul a t e r e s ul t s   o f   t h e   p r o po s e d   B P A   w i t t h e   s i m i l a c o n t e m po r a r y   s t a t e - of - t h e - a rt   B P A s ,   t he   p r o po s e t o po l o g y   e xh i b i t s   go o o ut put   po w e r   w i t h   go o P A E ,   e xc e l l e n t   b a n dw i dt h,   hi g ga i n   a n d   e xc e l l e n t   i m pe da n c e   m a t c h i ng  a s   w e l l   a s   s i m pl e   c i r c ui t r y .             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2088 - 8708   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   9 ,   N o .   5 O c t o b e r   2019   :     36 33   -   3641   3640   T a b l e   1 .   P e r f o r m a n c e   c o m pa r i s o b e t w e e n   t h e   p r o po s e BP A   a n d   s t a t e     of  t h e   a rt   B P A s   P A s   F re q   [G H z ]   G a i n   [ d B]   P s a t   [ d B m ]   P A E [ % ]   S 1 1 [d B]   S 2 2 [d B]   S u p p l y [ V ]   [2 3 2 0 1 5   1 . 9     2 . 7   11   2 8 . 1   1 3 . 7   -   -   2 . 5   [2 4 2 0 1 6   1 . 8     2 . 8   28   25   6 . 1   - 1 2   |   - 25   - 9   |   - 19   5   [6 2 0 1 7       1 2 . 1 5   1 4 . 8   20   - 9   |   - 24   - 8   |   - 18   3 . 5   [2 5 2 0 1 8   1 . 7 5   -   2 . 1 5   -   8   1 1 . 7   - 1 1   |   - 22   - 1 3   |   - 19   12   [7 2 0 1 8   1 . 1   -   3   1 4 . 9   1 7 . 1 4   1 4 . 9   - 1 0   |   - 35   - 1 0   |   - 25   3   T h i s   W o rk   1 . 2 5   -   3 . 3     1 7 . 2   1 8 . 1 2   2 7 . 5 5   - 1 0   |   - 17   - 10  - 28   4       4.   C O N C LU S I O N     In  t hi s   pa pe r ,   w e   i n t r o duc e   a   b r o a db a n d   po w e r   a m p l i f i e o pe r a t i ng  i n   t h e   f r e que n c y   r a n ge s   f r o m   1. 25   G H z   t o   3 . 3   G H z   a nd   c ov e r i n g   t h e   m a i n s t r e a m   a ppl i c a t i o n s   r u nni n g   i L   a nd   S   b a n ds .   W i t c a r e f ul l y   s y n t h e s i z e i m pe da n c e   m a t c hi n a n d   b i a s i n g   n e t w o r ks ,   e xc e l l e n t   i nput   a n d   o ut put   m a t c h i ng  a r e   e s t a b l i s h e w i t u n c o n d i t i o n a l l y   s t a b i l i t y   ov e r   t h e   w h o l e   o pe r a t i ng   b a n dw i dt h.   T h e   de s i g e f fe c t i v e n e s s   w a s   ve r i f i e us i n t h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s .   A t   2 . 115   G H z ,   t h e   l a r ge   s i gna l   s i m ul a t i o n   s h o w s   t ha t   t h e   p r o po s e B P A   a c hi e v e s   a   m a x i m u m   o ut p ut   po w e r   o f   18. 12  dB m ,   t h a t   l e a di n g   o f   64. 86  m W ,   w i t h   a   m a x i m u m   P A E   o 27. 55 a n d   o ut put   1 - dB   c o m p r e s s e po i n t   o f   dB m   i nput   p ow e r   l e v e l .   A   po w e r   A m p l i f i e w i t t h o s e   f e a t ur e s   i s   m o r e   s ui t a b l e   f o m a n y   R F   a pp l i c a t i o n s   o pe ra t i ng   i L   a nd  S   b a nds   a m o n w hi c h :   m e di c a l   a pp l i c a t i o n s   ( i m a gi n g ,   h y pe r t h e rm i a ,   r a di o m e t r y ,   …),   c e l l u l a c o m m uni c a t i o s t a nda rds ,   di gi t a l   t e l e v i s i o n   b r o a dc a s t i n g ,   e l e c t r o n i c   w a r f a r e ,   a v i o ni c s   a nd  na v i ga t i o n   a ppl i c a t i o n s   r e p r e s e nt   j us t   a   f e w   e xa m p l e s .       R EF ER EN C ES     [ 1]   G .   W a t ki ns ,   e t   a l . ,   " T he   i m p a c t   o f   po w e r   a m pl i f i e r   t ur n - o c ha r a c t e r i s t i c s   i c o g ni t i v e   r a d i o   ne t w o r ks ,"   M i c r ow av e   J our nal ,   v o l . 57,   no .   2 ,   pp.   8 6 92 ,   201 4.   [ 2]   F H .   R a a b ,   e t   a l . ,   " R F   a nd   m i c r o w a v e   po w e r   a m pl i f i e r   a nd   t r a ns m i t t e r   t e c hno l o g i e s p a r t   1 , "   H i gh   F r e que nc y   E l e c t r oni c s ,   v o l .   2 ,   pp.   2 2 36 ,   200 3.   [ 3]   J .   F a ng . ,   e t   a l . ,   " 3. G H z   W i M A X   G a N   D o he r t y   po w e r   a m pl i f i e r   w i t h   s e c o nd  h a r m o ni c   t uni ng , "   M i c r ow av e   and   O pt i c a l   T e c h nol ogy   L e t t e r s ,   v o l .   54,   no .   11 ,   pp .   2601 260 5,   20 12 .   [ 4]   R .   W a g ne r . " 3G   po w e r   a m pl i f i e r s :   m o v i ng   f r o m   G a A s   t o   C M O S , "   M i c r ow av e   J o ur n al ,   v o l .   5 ,   no .   4 ,     pp.   44 - 48 ,   201 2.   [ 5]   I E E E   S t 5 21 - 1984 ,   " I E E E   S t a nd a r d   L e t t e r   D e s i g na t i o ns   f o r   R a da r - F r e q ue nc y   B a nds , "   I E E E ,   198 4.   [ 6]   M .   R i ba t e ,   e t   a l . ,   " G a A s   F E T   B r o a dba n P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L   a n S   B a nd s   A ppl i c a t i o ns , "   P r oc e e di ng  of   t he   2nd   I nt l .   C o nf e r e nc e   on   C om put i ng   a nd  W i r e l e s s   C om m u ni c at i on   S y s t e m s   ( I C C W C S) ,   M o r o c c o ,   201 7.     [ 7]   M .   R i ba t e ,   e t   a l .,  " B r o a db a nd   G a A s   F E T   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L   a n S   B a nd s   A ppl i c a t i o ns ,"   I nt e r n at i on al   J our nal   of   I n t e l l i ge nt   E n gi ne e r i n and   Sy s t e m s ,   v o l .   11 ,   no .   5 ,   pp .   96 - 105 ,   2 018.   [ 8]   A .   E r o g l u,   I n t r o duc t i on   t o   R F   P ow e r   A m pl i f i e r   D e s i gn   an Si m u l a t i on ,   U S ,   C R C   P r e s s ,   20 16.   [ 9]   B .   M l a de B .,   e t   a l .,   P ow e r   A m pl i f i e r s   f or   t he   S - , C - , X -   and   K u - ban ds ,   S w i t z e r l a nd ,   S p r i ng e r 2 016 .   [ 10]   P .   C o l a n t o ni o ,   e t   a l . ,   H i gh   E f f i c i e nc y   R F   a nd   M i c r ow av e   So l i d   S t at e   P ow e r   A m pl i f i e r s ,   U K ,   J o hn   W i l e y   &   S o ns   L t d,   2 009 .   [ 11]   A .   R o s e n,   e t   a l .,  " A ppl i c a t i o ns   o f   R F / m i c r o w a v e s   i n   m e d i c i ne , "   I E E E   T r an s ac t i ons   on   M i c r ow av e   T he or y   a nd   T e c hni que s ,   v o l .   50 ,   no .   3 ,   pp .   963 974 ,   200 2.   [ 12]   G C .   G i a ko s ,   e t   a l . ,   " N o ni nv a s i v e   i m a g i ng   f o r   t he   ne w   c e n t u r y , "   I E E E   I n s t r um e nt a t i on  a nd  M e as ur e m e nt   M ag az i ne v o l .   2,   no .   2,   p p.   32 35 ,   1999 .   [ 13]   E C .   F e a r ,   e t   a l .,  " S t uc hl y   M A .   C o nf oc a l   m i c r o w a v e   i m a g i ng   f o r   b r e a s t   c a nc e r   de t e c t i o n:   l o c a l i z a t i o n   o f   t um o r s   i t hr e e   d i m e ns i o ns , "   I E E E   T r an s ac t i ons   o B i om e di c al   E n gi ne e r i n g ,   v o l .   49,   no .   8 ,   pp.   8 12 8 22 ,   2 002 .   [ 14]   I T .   R e ka no s ,   e t   a l .,  " M i c r o w a v e   i m a g i ng   i n   t he   t i m e   do m a i o f   bu r i e m ul t i pl e   s c a t t e r s   by   us i ng   a n   F D T D - ba s e d   o pt i m i z a t i o t e c hni qu e, "   I E E E   T r ans a c t i on s   on   M agne t i c s ,   v o l .   3 9,   no .   3 ,   pp.   1 381 1384 ,   200 3.   [ 15]   L Q .   H uo ,   e t   a l . ,   " A c t i v e   m i c r o w a v e   i m a g i ng .   I .   2 - D   f o r w a r d   a nd   i nv e r s e   s c a t t e r i ng   m e t ho ds , "   I E E E   T r ans ac t i o ns   on  M i c r ow av e   T he or y   and   T e c hn i que s ,   v o l .   50 ,   no .   1 ,   pp .   123 133 .   2002 .   [ 16]   EC .   F e a r ,   e t   a l . ,   " M i c r o w a v e s   f o r   br e a s t   c a nc e r   d e t e c t i o n? , "   I E E E   P ot e nt i al s ,   v o l .   22 ,   no .   1 ,   pp .   1 2 18 .   20 03.   [ 17]   D .   Y e ,   e t   a l .,  " T r a de o f f   D e s i g n   o f   B r o a dba nd   P o w e r   A m pl i f i e r   i n   D o he r t y   C o nf i g ur a t i o n   U t i l i z i ng   a   N o v e l   C o upl e d - L i ne   C o up l e r , "   P r ogr e s s   i E l e c t r om ag ne t i c s   R e s e ar c h   C . ,   v o l .   48 ,   pp .   11 - 19 ,   2014 .   [ 18]   R .   C a r s o n,   H i gh   F r e que nc y   A m pl i f i e r s ,   N e w   Y o r k ,   J o hn  W i l e y   a nd   S o ns ,   1975 .     [ 19]   M K .   K a z i m i e r c z uk,   R F   P ow e r   A m pl i f i e r s ,   2nd   e d i t i o n,   O h i o ,   J o hn  W i l e y   &   S o ns ,   20 15.   [ 20]   M S .   K h a n ,   e t   a l . ,   " A   N o v e l   T w o - S t a g e   B r o a dba n D o he r t y   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   W i r e l e s s   A ppl i c a t i o ns ,"   I E E E   M i c r ow av e   an W i r e l e s s   C om p one nt s   L e t t e r s ,   v o l .   28 ,   no .   1 ,   pp .   4 0 - 42,   2018 .   [ 21]   I J .   B a hl ,   F undam e nt a l s   o f   R F   a nd  M i c r ow av e   T r an s i s t or   A m p l i f i e r s ,   N e w   J e r s e y ,   J o hn  W i l e y   &   S o ns ,   2 009 .   [ 22]   C .   P o o l e ,   e t   a l . ,   M i c r ow av e   A c t i v e   C i r c u i t   A na l y s i s   and   D e s i g n ,   U S ,   E l s e v i e r   L t d ,   201 6.   [ 23]   B .   F r a nc o i s ,   e t   a l . ,   " H i g hl y   l i n e a r   f ul l y   i nt e g r a t e w i de b a nd   R F   P A   f o r   L T E   a dv a nc e i 1 80 - nm   S O I , "   I E E E   T r ans ac t i ons   on   M i c r ow av e   T he or y   and   T e c hn i que s ,   v o l .   63 ,   no .   3 ,   pp.   64 9 65 8,   20 15.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       1. 25   G H z     3. G H z   br oadband   s ol i d - s t at e   pow e r   am pl i f i e r   …  ( Moham e d   R i bat e )   3641   [ 24]   C . Q .   C h e n,   e t   a l . ,   " 1 . 8 2 . 8   G H z   H i g hl y   L i ne a r   B r o a db a nd   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r   L T E - A   A ppl i c a t i o n, "   P r ogr e s s   i n   E l e c t r om agne t i c s   R e s e ar c C ,   v o l .   66 ,   pp .   47 5 4,   20 16 .   [ 25]   A .   R a c ha kh,   e t   a l . ,   " A   N o v e l   C o nf i g ur a t i o o f   a   M i c r o s t r i p   M i c r o w a v e   W i de b a nd   P o w e r   A m pl i f i e r   f o r     W i r e l e s s   A ppl i c a t i o n, "   T E L K O M N I K A   ( T e l e c om m un i c a t i on ,   C om p ut i ng ,   E l e c t r on i c s   an C o nt r ol ) ,   v o l .   16,   no .   1,     pp.   20 14 - 2031 ,   201 8.       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S           M o h am e d   R i b at e   w a s   bo r i K ho ur i bg a ,   M o r o c c o ,   i F e b r ua r y   1991.   H e   r e c e i v e B . S   de g r e e   i E l e c t r o n i c   A ut o m a t i c   a nd   T e l e c o m m uni c a t i o n   f r o m   P o l y di s c i pl i n a r y   F a c ul t y   o f   K ho ur i bg a ,   H a s s a 1 st   U n i v e r s i t y ,   M o r o c c o   i 20 13,   a n M a s t e r   E ng .   i N e t w o r ki ng   a nd   T e l e c o m m uni c a t i o e ng i ne e r i ng   f r o m   F a c ul t y   o f   S c i e nc e s   a nd   T e c hni que s   ( F S T ) ,   H a s s a 1 st   U n i v e r s i t y ,   S e t t a t ,   M o r o c c o   i 20 15 .   H e   i s   c ur r e n t l y   w o r ki ng   t o w a r ds   h i s   P h. D .   i n   M i c r o w a v e   a nd  R F   E l e c t r o ni c s   a t   F S T   o f   S e t t a t ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   1s t ,   M o r o c c o   s i nc e   N o v e m be r   2 016 .   H i s   r e s e a r c i n t e r e s t   i nc l ud e s   s t udy ,   de s i g a nd   i m p l e m e nt a t i o o f   B r o a dba nd  P o w e r   A m pl i f i e r   us i ng   M i c r o   S t r i T e c hno l o gy .           R ac h i d   M an d r y   w a s   bo r n   i C a s a b l a nc a ,   M o r o c c o   i 196 7.   H e   r e c e i v e t he   P h. D .   i n   nuc l e a r   phy s i c s   a nd   pa r t i c l e s   f r o m   C l a ude   B e r na r d   U n i v e r s i t y ,   L y o n,   F r a nc e   i 1 993 .   H e   i s   c ur r e nt l y   a a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   P hy s i c s   i F S T ,   U ni v e r s i t y   H a s s a n   1s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e i t he   de s i g n   o f   h y br i d ,   a c t i v e   a nd   p a s s i v e   m i c r o w a v e   c i r c ui t s .           Jam al   Z b i t o u   w a s   bo r i n   F e s ,   M o r o c c o ,   i n   J un e   1 976 .   H e   r e c e i v e t h e   P h . D .   d e g r e e   i n   e l e c t r o ni c s   f r o m   P o l y t e c o f   N a n t e s ,   t he   U n i v e r s i t y   o f   N a nt e s ,   N a nt e s ,   F r a nc e ,   i n   2 005 .   H e   i s   c ur r e n t l y   a n   a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   E l e c t r o ni c s   i F S T   U n i v e r s i t y   H a s s a 1s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e i n   t h e   de s i g n   o f   hy br i d,   m o no l i t h i c   a c t i v e   a nd   pa s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o n i c   ci r c ui t s .             L ar b i   E l   A b d e l l ao u i   w a s   bo r i n   T i f l e t ,   M o r o c c o ,   i 19 61 .   H e   r e c e i v e d   t h e   P h. D .   d e g r e e   i n   e l e c t r o ni c s   f r o m   t he   U ni v e r s i t y   of   M e t z ,   i n   199 4,   F r a nc e .   H e   i s   c ur r e n t l y   a a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   E l e c t r o n i c s   i n   F a c ul t y   o f   s c i e nc e s   a nd   t e c hni que s ,   U n i v e r s i t y   H a s s a n   1s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i nv o l v e i n   t he   de s i g o f   hy br i d ,   m o no l i t hi c   a c t i v e   a nd   p a s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o ni c   c i r c ui t s             A h m e d   E r r k i k   w a s   bo r n   i n   J u l y   1960   i n   M o r o c c o .   H e   r e c e i v e t h e   P h. D .   de g r e e   i n   phy s i c s   f r o m   t he   U n i v e r s i t y   o f   T e c hno l ogy   C o m pi e g ne   ( U T C ) ,   F r a nc e .   H e   i s   c ur r e n t l y   a a s s o c i a t e   P r o f e s s o r   o f   phy s i c s   i n   F S T   U n i v e r s i t y   H a s s a n   1 s t ,   S e t t a t ,   M o r o c c o .   H e   i s   i n v o l v e i t he   d e s i g o f   hy br i d,   m o no l i t hi c   a c t i v e   a nd   pa s s i v e   m i c r o w a v e   e l e c t r o ni c   c i r c u i t s .           M o h am e d   L a t r a c h   w a s   bo r n   i n   D o ua r   K s i ba ,   S l e s s ,   M o r o c c o ,   i 195 8.   H e   r e c e i v e t h e   P h . D .   de g r e e   i n   e l e c t r o ni c s   f r o m   t he   U n i v e r s i t y   o f   L i m o g e s ,   L i m o g e s ,   F r a nc e ,   i n   19 90 .   H e   i s   c ur r e n t l y   a   P r o f e s s o r   o f   m i c r o w a v e   e ng i ne e r i ng   w i t h   t he   E c o l e   S up r i e ur e   d’ E l e c t r o ni qu e   de   l O u e s t   ( E S E O ) ,   A n g e r s ,   F r a nc e ,   w he r e   h i s   r e s e a r c h   i nv o l v e s   R F   a nd   m i c r o w a v e s .   H i s   f i e l d   o f   i n t e r e s t   i s   t he   de s i g o f   h y br i d,   m o no l i t h i c   a c t i v e ,   a n pa s s i v e   m i c r o w a v e   c i r c ui t s ,   m e t a m a t e r i a l s ,   L H   m a t e r i a l s ,   a nt e nna s   a nd   t he i r   a p pl i c a t i o ns   i n   w i r e l e s s   C o m m un i c a t i o ns .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.